KR102651942B1 - System and method for assisting braking force using active roll stabilizer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 브레이크 페일 발생시, ARS 제어를 이용해 제동력을 상승시켜 제동성능을 향상시키는 기술에 관한 것으로, 본 발명에서는, 브레이크 작동상태에서 차량의 종가속도와 휠속도를 이용하여 브레이크 페일이 발생한 휠을 검출하고; 브레이크 페일이 발생한 휠을 검출한 경우, ARS의 액추에이터 작동을 통해 브레이크 페일이 발생한 비정상휠과 마주하는 정상휠을 지면을 향해 밀어 상기 정상휠의 마찰력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 ARS를 이용한 제동 어시스트방법 및 시스템이 소개된다.The present invention relates to a technology for improving braking performance by increasing braking force using ARS control when a brake failure occurs. In the present invention, a wheel in which a brake failure has occurred is detected using the longitudinal acceleration and wheel speed of the vehicle in the brake operation state. do; A braking assist method using ARS, characterized in that when a wheel in which a brake failure has occurred is detected, the normal wheel facing the abnormal wheel in which the brake failure occurred is pushed toward the ground through the operation of the ARS actuator to increase the friction of the normal wheel. and system are introduced.

Description

ARS를 이용한 제동 어시스트방법 및 시스템{SYSTEM AND METHOD FOR ASSISTING BRAKING FORCE USING ACTIVE ROLL STABILIZER}Braking assist method and system using ARS {SYSTEM AND METHOD FOR ASSISTING BRAKING FORCE USING ACTIVE ROLL STABILIZER}

본 발명은 브레이크 페일 발생시, ARS 제어를 이용해 제동력을 상승시켜 제동성능을 향상시키는 ARS를 이용한 제동 어시스트방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a braking assist method and system using ARS that improves braking performance by increasing braking force using ARS control when a brake failure occurs.

운전자가 브레이크페달을 밟으면 운전자의 답력이 마스터실린더의 피스톤을 거쳐, 마스터실린더 내의 밀폐된 브레이크액에 전달된다.When the driver steps on the brake pedal, the driver's pedal force is transmitted to the sealed brake fluid within the master cylinder through the piston of the master cylinder.

이 힘에 의해 마스터실린더 내의 브레이크액에는 압력이 생성되고, 이 압력은 브레이크 파이프를 거쳐 각 캘리퍼 피스톤에 전달된다. 이에 캘리퍼 피스톤에 전달된 압력은 다시 브레이크 슈 또는 패드를 작용시키는 확장력(또는 압착력)으로 변환되어, 차량의 제동력을 생성하게 된다.This force creates pressure in the brake fluid in the master cylinder, and this pressure is transmitted to each caliper piston through the brake pipe. Accordingly, the pressure transmitted to the caliper piston is converted into expansion force (or compression force) that acts on the brake shoe or pad, thereby generating braking force for the vehicle.

한편, 유압식 브레이크회로의 배관방식은 안전상의 이유로 2회로를 갖는 배관방식의 브레이크를 사용하는데, 주로 앞바퀴와 뒷바퀴를 각기 하나씩 X자형으로 연결한 X-형 배관방식을 사용한다.Meanwhile, the piping method of the hydraulic brake circuit uses a piping type brake with two circuits for safety reasons, and the X-shaped piping type is mainly used in which the front and rear wheels are each connected in an

즉, 유압배관에 물리적 파손이 일어나 브레이크 오일 누유가 발생하게 되면, 브레이크 유압의 대부분이 누유되는 곳으로 빠지기 때문에 제동력을 생성시킬 수 없게 된다. 하지만, 앞바퀴와 뒷바퀴를 각각 하나씩 연결하여 유압배관을 분리하여 설계하면 하나의 배관에 누유가 발생한다 하더라도 나머지 배관에 의해 제동력을 생성할 수 있게 된다.In other words, if physical damage occurs in the hydraulic pipe and a brake oil leak occurs, most of the brake hydraulic pressure flows into the leak, making it impossible to generate braking force. However, if the hydraulic pipes are designed to be separated by connecting the front and rear wheels one by one, even if oil leaks in one pipe, braking force can be generated through the remaining pipes.

그러나, 이 경우 남아 있는 2개의 휠로만 제동력을 생성하기 때문에 운전자 요구 제동력의 약 ½의 제동력만이 구현된다.However, in this case, since braking force is generated only with the two remaining wheels, only about ½ of the braking force required by the driver is implemented.

물론, 약한 제동 상황에서는 운전자 추가 제동 답력으로 2개의 정상휠로도 충분히 제동력을 생성할 수 있으나, 강한 제동 상황에서는 2개 휠의 마찰력 한계를 넘어 제동 휠의 잠김이 발생하여 충분한 제동력을 생성시킬 수 없고, 이에 횡력을 상실하게 되는 문제가 있다.Of course, in a weak braking situation, sufficient braking force can be generated with two normal wheels due to the driver's additional braking force, but in a strong braking situation, the friction limit of the two wheels is exceeded and the braking wheels are locked, so sufficient braking force cannot be generated. There is no problem, and there is a problem of losing lateral power.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as background technology above are only for the purpose of improving understanding of the background of the present invention, and should not be taken as acknowledgment that they correspond to prior art already known to those skilled in the art.

KR 10-0911554 B1KR 10-0911554 B1

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 브레이크 페일 발생시, ARS 제어를 이용해 제동력을 상승시켜 제동성능을 향상시키는 ARS를 이용한 제동 어시스트방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.The present invention was devised to solve the problems described above, and its object is to provide a braking assist method and system using ARS that improves braking performance by increasing braking force using ARS control when a brake failure occurs.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 컨트롤러가, 브레이크 작동상태에서 차량의 종가속도와 휠속도를 이용하여 브레이크 페일이 발생한 휠을 검출하는 페일검출단계; 컨트롤러가, 브레이크 페일이 발생한 휠을 검출한 경우, ARS의 액추에이터 작동을 통해 브레이크 페일이 발생한 비정상휠과 마주하는 정상휠을 지면을 향해 밀어 상기 정상휠의 마찰력을 증가시키는 마찰력가변단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The configuration of the present invention for achieving the above object includes a fail detection step in which the controller detects a wheel in which a brake failure has occurred using the longitudinal acceleration and wheel speed of the vehicle in a brake operation state; When the controller detects a wheel in which a brake failure has occurred, a friction force variable step of increasing the friction of the normal wheel by pushing the normal wheel facing the abnormal wheel in which the brake failure occurred through the operation of the ARS actuator toward the ground. It can be characterized as:

상기 마찰력가변단계에서는, 브레이크 페일이 발생한 휠을 검출한 경우, ARS액추에이터의 작동을 통해 브레이크 페일이 발생한 비정상휠을 상부를 향해 당겨 상기 비정상휠의 마찰력을 감소시킬 수 있다.In the friction force variable step, when a wheel with brake failure is detected, the friction force of the abnormal wheel with brake failure can be reduced by pulling the abnormal wheel with brake failure upward through the operation of the ARS actuator.

상기 페일검출단계에서는, 모델 종가속도가 실제 종가속도 초과이고, 대각에 배치된 휠의 평균 휠속도 차이의 절대값이 기준값을 초과하는 페일조건 만족시, 브레이크의 페일이 발생한 것으로 판단할 수 있다.In the fail detection step, when the fail condition is satisfied that the model longitudinal acceleration exceeds the actual longitudinal acceleration and the absolute value of the average wheel speed difference of the wheels arranged on the diagonal exceeds the reference value, it can be determined that the brake has failed.

상기 페일조건이 일정 시간 이상 지속되는지 더 판단 가능할 수 있다.It may be further determined whether the fail condition lasts for more than a certain period of time.

상기 페일조건이 일정 횟수 이상 카운트되는지 더 판단 가능할 수 있다.It may be further determined whether the fail condition is counted more than a certain number of times.

대각에 배치된 한 개조 휠속도 합과 다른 한 개조 휠속도 합을 비교하여, 휠속도 합이 큰 휠에 브레이크 페일이 발생한 것으로 판단할 수 있다.By comparing the sum of the wheel speeds of one wheel arranged on the diagonal with the sum of the speeds of the other wheels, it can be determined that brake failure has occurred in the wheel with the larger sum of wheel speeds.

상기 마찰력가변단계에서는, 모델 종가속도와 실제 종가속도의 차이인 종가속도에러값과, 대각에 배치된 한 개조 휠의 평균 휠속도와 다른 한 개조 휠의 평균 휠속도의 차이의 절대값인 대각휠속에러값의 관계로 제동량 부족분을 연산하고; 연산된 제동량 부족분과 마스터실린더 압력의 관계로 ARS제어량을 연산하여, ARS액추에이터의 작동을 제어할 수 있다.In the friction force variable step, the longitudinal acceleration error value is the difference between the model longitudinal acceleration and the actual longitudinal acceleration, and the diagonal wheel speed is the absolute value of the difference between the average wheel speed of one wheel arranged on the diagonal and the average wheel speed of the other wheel. Calculate the braking amount shortfall in relation to the error value; The operation of the ARS actuator can be controlled by calculating the ARS control amount based on the relationship between the calculated braking amount shortfall and the master cylinder pressure.

상기 제동량 부족분 연산 후, 연산된 제동량 부족분이 기준값 초과시 ARS제어량을 연산할 수 있다.After calculating the braking amount shortfall, if the calculated braking amount shortfall exceeds the reference value, the ARS control amount can be calculated.

상기 제동량 부족분 연산 후, 요구 제동량을 검출하여 요구 제동량이 기준값 초과시 ARS제어량을 연산할 수 있다.After calculating the braking amount shortfall, the required braking amount is detected, and when the required braking amount exceeds the reference value, the ARS control amount can be calculated.

본 발명은, 액추에이터의 작동에 의해 스테빌라이저를 비틀어 롤각을 능동 제어하는 ARS; 브레이크 작동상태에서 차량의 종가속도와 휠속도를 이용하여 브레이크 페일이 발생한 휠을 검출하는 페일검출부; 및 상기 ARS의 액추에이터 작동을 통해 브레이크 페일이 발생한 비정상휠과 마주하는 정상휠을 지면을 향해 밀어 상기 정상휠의 마찰력을 증가시키는 마찰력가변제어부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The present invention relates to an ARS that actively controls a roll angle by twisting a stabilizer by operating an actuator; A fail detection unit that detects a wheel in which a brake failure has occurred using the vehicle's longitudinal acceleration and wheel speed in a brake operation state; and a friction force variable control unit that increases the friction force of the normal wheel by pushing the normal wheel facing the abnormal wheel in which the brake failure occurred through the operation of the actuator of the ARS toward the ground.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 일부 휠에 브레이크 페일이 발생하는 경우, ARS의 액추에이터를 작동함으로써, 페일이 발생한 비정상휠과 페일이 발생하지 않은 정상휠의 수직항력을 변화시켜 휠의 마찰력을 변화시키게 된다. 따라서, 비정상휠의 수직항력이 감소되고 정상휠의 수직항력은 증가되어, 정상휠의 마찰력이 증가하게 되는바, 휠의 잠김 현상을 방지하고 추가적인 제동력 확보가 가능한 효과가 있다.Through the above-mentioned problem solving means, the present invention, when a brake failure occurs in some wheels, operates the ARS actuator to change the normal force of the abnormal wheel in which the failure occurred and the normal wheel in which the failure occurred, thereby changing the friction force of the wheel. will change. Accordingly, the normal force of the abnormal wheel is reduced and the normal force of the normal wheel is increased, thereby increasing the friction of the normal wheel, which has the effect of preventing the wheel from locking and securing additional braking force.

도 1은 본 발명에 따른 ARS를 이용한 제동 어시스트시스템을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 적용 가능한 브레이크배관과 ARS의 배치 구조를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 ARS를 이용한 제동 어시스트방법의 제어 흐름을 전체적으로 예시한 도면.
도 4는 본 발명에서 ARS 액추에이터 작동에 따른 비정상휠 측과 정상휠 측의 스프링 상중량 및 하중량 작용과 차량의 거동을 설명하기 위한 도면.Figure 1 is a diagram showing a braking assist system using ARS according to the present invention.
Figure 2 is a diagram for explaining the arrangement structure of brake piping and ARS applicable to the present invention.
Figure 3 is a diagram illustrating the overall control flow of the braking assist method using ARS according to the present invention.
Figure 4 is a diagram for explaining the spring weight and load action on the abnormal wheel side and the normal wheel side and the behavior of the vehicle according to the operation of the ARS actuator in the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with the accompanying drawings as follows.

도 1은 본 발명에 적용 가능한 제동 어시스트시스템을 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing a braking assist system applicable to the present invention.

도면을 참조하면, 각 휠에 휠속도센서(1a,1b,1c,1d)가 마련되어, 해당 휠속도센서(1a,1b,1c,1d)로부터 휠속도신호가 센싱되고, 센싱된 값이 컨트롤러(CLR)에 전송되어 휠속도를 검출하게 된다.Referring to the drawing, wheel speed sensors (1a, 1b, 1c, 1d) are provided at each wheel, wheel speed signals are sensed from the corresponding wheel speed sensors (1a, 1b, 1c, 1d), and the sensed value is transmitted to the controller ( CLR) to detect wheel speed.

그리고, 차량에 가속도센서(3)가 마련되어, 차량의 종가속도신호가 센싱되고, 센싱된 값이 컨트롤러(CLR)에 전송되어 차량의 종가속도를 검출하게 된다.Then, an acceleration sensor 3 is provided in the vehicle, the longitudinal acceleration signal of the vehicle is sensed, and the sensed value is transmitted to the controller (CLR) to detect the longitudinal acceleration of the vehicle.

또한, 브레이크 마스터실린더(9)에 압력센서(5)가 마련되어, 마스터실린더(9) 내의 유압이 센싱되고, 센싱된 값이 컨트롤러(CLR)에 전송되어 마스터실린더(9) 내의 유압을 검출하게 된다.In addition, a pressure sensor 5 is provided in the brake master cylinder 9 to sense the hydraulic pressure in the master cylinder 9, and the sensed value is transmitted to the controller (CLR) to detect the hydraulic pressure in the master cylinder 9. .

상기 마스터실린더(9)의 유압은 차량의 제동상황을 판단하기 위해 사용되는 것으로, 상기 압력센서(5) 대신에 브레이크페달 스위치(7)에서 센싱된 신호가 컨트롤러(CLR)에 전송되어 제동상황 여부를 판단할 수도 있다.The hydraulic pressure of the master cylinder (9) is used to determine the braking situation of the vehicle. Instead of the pressure sensor (5), the signal sensed by the brake pedal switch (7) is transmitted to the controller (CLR) to determine whether the braking situation is present. can also be judged.

즉, 마스터실린더(9) 내의 압력이 일정값 이상이거나, 브레이크페달 스위치(7) 신호가 온 되는 경우, 차량의 제동상황으로 판단할 수 있다.In other words, when the pressure in the master cylinder 9 is above a certain value or when the brake pedal switch 7 signal is turned on, it can be determined that the vehicle is in a braking situation.

이에, 본 발명에서는 상기 센서들에서 검출된 신호가 페일검출부(100)에 전달되고, 페일검출부(100)에서는 상기 센서들의 신호를 기반으로 브레이크의 작동여부를 판단하여 브레이크 작동시 브레이크 페일이 발생한 휠을 검출한다.Accordingly, in the present invention, the signals detected by the sensors are transmitted to the fail detection unit 100, and the fail detection unit 100 determines whether the brake is operating based on the signals of the sensors and detects the wheel in which the brake failure occurs when the brake is activated. Detect.

예컨대, 도 2를 참조하면, 본 발명에 적용 가능한 브레이크회로의 배관방식은, 앞바퀴와 뒷바퀴를 각각 하나씩 대각으로 연결한 X-형 유압 배관방식으로서, 상기 유압배관(11) 중 어느 하나의 유압배관(11) 내의 오일이 파손 등의 이유로 모두 누유된 경우, 파손된 유압배관(11)에 연결된 휠을 통해서는 제동이 이루어지지 않게 되는바, 해당 유압배관(11)에 연결된 휠에 브레이크 페일이 발생한 것으로 판단하게 된다.For example, referring to Figure 2, the piping method of the brake circuit applicable to the present invention is an If all the oil in (11) leaks due to damage, etc., braking will not be performed through the wheel connected to the damaged hydraulic pipe (11), and a brake failure will occur in the wheel connected to the hydraulic pipe (11). It is judged that

그리고, 도 1 및 도 2와 같이 상기 페일검출부(100)는 마찰력가변제어부(110)와 연결되어, 상기 페일검출부(100)에서 브레이크 페일이 발생한 휠을 검출한 경우, 마찰력가변제어부(110)에서 ARS의 액추에이터(15) 작동을 통해 브레이크 페일이 발생한 비정상휠과 마주하는 정상휠을 지면을 향해 밀어 상기 정상휠의 마찰력을 증가시키도록 제어한다.And, as shown in FIGS. 1 and 2, the fail detection unit 100 is connected to the friction force variable control unit 110, and when the fail detection unit 100 detects a wheel in which a brake failure has occurred, the friction force variable control unit 110 Through the operation of the ARS actuator 15, the normal wheel facing the abnormal wheel in which the brake failure occurred is pushed toward the ground and the friction force of the normal wheel is controlled to increase.

여기서, 상기 ARS(Active Roll Stabilizer : 능동형 롤 제어 스테빌라이저)는 스테빌라이저(13)에 액추에이터(15)를 장착하여 액추에이터(15)의 작동에 의해 스테빌라이저(13)를 비틀어 롤각을 능동 제어하는 시스템으로, 차량 롤각을 줄여 탑승자의 승차감을 향상시키는 시스템이다.Here, the ARS (Active Roll Stabilizer: Active Roll Control Stabilizer) is a system that attaches an actuator 15 to the stabilizer 13 and actively controls the roll angle by twisting the stabilizer 13 by the operation of the actuator 15. This is a system that improves the riding comfort of passengers by reducing the vehicle roll angle.

예컨대, 차량의 선회시, 스테빌라이저(13)에 장착된 모터 액추에이터(15)의 작동을 통해 스테빌라이저(13)를 비틀어 줌으로써 롤강성을 증가시켜 차량 롤각을 감소시킨다. 또한, 전륜과 후륜 각각에 액추에이터(15)가 독립적으로 작동 가능하도록 설치되어, 차량 전후의 롤강성 배분을 제어할 수 있고, 이를 통해 승차감 및 주행안정성 향상이 가능하다.For example, when the vehicle turns, the stabilizer 13 is twisted through the operation of the motor actuator 15 mounted on the stabilizer 13, thereby increasing roll rigidity and reducing the vehicle roll angle. In addition, actuators 15 are installed on each of the front and rear wheels so that they can operate independently, so that distribution of roll stiffness before and after the vehicle can be controlled, thereby improving ride comfort and driving stability.

한편, 본 발명의 제동 어시스트시스템을 통해 제동력을 어시스트하기 위해서는 컨트롤러(CLR)가 브레이크 페일 발생시, ARS의 작동을 제어함으로써, 차량의 제동력을 보조 및 증가시키게 된다.Meanwhile, in order to assist braking force through the braking assist system of the present invention, the controller (CLR) controls the operation of ARS when a brake failure occurs, thereby assisting and increasing the braking force of the vehicle.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 상기 컨트롤러(CLR)는 차량의 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수 있다.The controller (CLR) according to an exemplary embodiment of the present invention has a non-volatile memory (not shown) configured to store data regarding algorithms configured to control the operation of various components of the vehicle or software instructions for reproducing the algorithms. and a processor (not shown) configured to perform the operations described below using data stored in the corresponding memory. Here, the memory and processor may be implemented as individual chips. Alternatively, the memory and processor may be implemented as a single chip integrated with each other. A processor may take the form of one or more processors.

이에, 도 1 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 제동 어시스트방법에 대해 살펴보면, 먼저 페일검출단계에서는, 컨트롤러(CLR)가 브레이크 작동상태에서 차량의 종가속도와 휠속도를 이용하여 브레이크 페일이 발생한 휠을 검출한다.Accordingly, looking at the braking assist method according to the present invention with reference to FIGS. 1 and 3, first, in the fail detection step, the controller (CLR) uses the longitudinal acceleration and wheel speed of the vehicle in the brake operation state to detect brake fail. Detect the wheel that has occurred.

그리고, 마찰력가변단계에서는, 컨트롤러(CLR)가 브레이크 페일이 발생한 휠을 검출한 경우, ARS의 액추에이터(15) 작동을 통해 브레이크 페일이 발생한 비정상휠과 마주하는 정상휠을 지면을 향해 밀어 상기 정상휠의 마찰력을 증가시킨다.Also, in the friction force variable stage, when the controller (CLR) detects a wheel in which a brake failure has occurred, the actuator 15 of the ARS operates to push the normal wheel facing the abnormal wheel in which the brake failure has occurred toward the ground. increases friction.

이와 함께, 상기 마찰력가변단계에서는, 브레이크 페일이 발생한 휠을 검출한 경우, ARS액추에이터(15)의 작동을 통해 브레이크 페일이 발생한 비정상휠을 상부를 향해 당겨 상기 비정상휠의 마찰력을 감소시키게 된다.At the same time, in the friction force variable step, when a wheel with brake failure is detected, the ARS actuator 15 is operated to pull the abnormal wheel with brake failure upward to reduce the friction force of the abnormal wheel.

즉, 도 4와 같이 ARS의 액추에이터(15)를 작동하여 브레이크 페일이 발생한 휠과 대향하는 정상휠의 스프링 하중량을 밑으로 밀게 되면, 상기 스프링 하중량을 밑으로 미는 힘에 의해 정상휠이 지면에 가해지는 하중이 증가하게 된다. 이때에, 상기 스프링 하중량의 윗부분의 스프링 상중량은 상대적으로 윗부분에 위치하게 되면서 차체는 반대편보다 올려지는 상태가 된다.That is, as shown in FIG. 4, when the ARS actuator 15 is operated to push down the spring load of the normal wheel opposite to the wheel in which the brake failure occurred, the normal wheel falls on the ground due to the force of pushing the spring load down. The load applied to increases. At this time, the spring weight of the upper part of the spring load is located relatively at the upper part, and the vehicle body is raised compared to the other side.

따라서, 마찰력을 연산하는 아래의 수식에서 정상휠의 하중(N)이 증가하게 됨으로써, 정상휠의 마찰력이 증가하게 되고, 이에 정상휠이 잠기는 현상을 방지하는 것은 물론, 정상휠의 마찰력이 증가한 만큼 추가적인 제동력을 확보하여 차량의 제동성능을 향상시키게 된다.Therefore, in the formula below for calculating friction, as the load (N) on the normal wheel increases, the frictional force of the normal wheel increases. This not only prevents the normal wheel from locking, but also increases the friction force of the normal wheel as the friction force increases. By securing additional braking power, the vehicle's braking performance is improved.

Ff = μNFf = μN

Ff : 마찰력Ff: friction force

μ : 마찰계수μ: friction coefficient

N : 하중N: load

이와 함께, ARS의 액추에이터(15)를 작동하여 브레이크 페일이 발생한 휠에 롤이 발생하도록 제어함으로써, 페일이 발생한 비정상휠의 스프링 하중량이 위로 당겨지게 되고, 이에 비정상휠이 지면에 가해지는 하중이 감소하게 된다. 이때에, 상기 스프링 하중량 윗부분의 스프링 상중량은 차체 하중에 의해 밑으로 내려가게 되면서 차체는 반대편보다 내려가는 상태가 된다.At the same time, by operating the ARS actuator 15 to control roll to occur in the wheel in which the brake failure occurred, the spring weight of the abnormal wheel in which the brake failure occurred is pulled upward, thereby reducing the load applied to the ground by the abnormal wheel. I do it. At this time, the spring weight above the spring weight is lowered by the vehicle body load, and the vehicle body is lowered than the other side.

따라서, 위의 마찰력을 연산하는 수식에서 비정상휠의 하중이 감소하게 됨으로써, 비정상휠의 마찰력이 감소하게 된다.Therefore, in the formula for calculating the friction force above, the load on the abnormal wheel decreases, thereby reducing the friction force of the abnormal wheel.

이와 같이, 본 발명은 일부 휠에 브레이크 페일이 발생하는 경우, ARS의 액추에이터(15)를 작동함으로써, 페일이 발생한 비정상휠과 페일이 발생하지 않은 정상휠의 수직항력을 변화시켜 휠의 마찰력을 변화시키게 된다. 따라서, 비정상휠의 수직항력이 감소되고 정상휠의 수직항력은 증가되어, 정상휠의 마찰력이 증가하게 되는바, 휠의 잠김 현상을 방지하고 추가적인 제동력 확보가 가능하게 된다.In this way, in the present invention, when a brake failure occurs in some wheels, the friction force of the wheel is changed by changing the normal force of the abnormal wheel in which the failure occurred and the normal wheel in which the failure occurred by operating the actuator 15 of the ARS. It will be done. Accordingly, the normal force of the abnormal wheel is reduced and the normal force of the normal wheel is increased, thereby increasing the friction of the normal wheel, thereby preventing the wheel from locking and securing additional braking force.

한편, 도 1과 같이 본 발명은 브레이크의 페일 발생 여부를 종가속도와, 휠속도를 이용하여 판단할 수 있다.Meanwhile, as shown in Figure 1, the present invention can determine whether a brake failure has occurred using the longitudinal acceleration and wheel speed.

이를 위해, 상기 페일검출단계에서는, 모델 종가속도가 실제 종가속도 초과이고, 대각에 배치된 휠의 평균 휠속도 차이의 절대값이 기준값을 초과()하는 페일조건 만족시, 브레이크의 페일이 발생한 것으로 판단할 수 있다.For this purpose, in the fail detection step, the model longitudinal acceleration exceeds the actual longitudinal acceleration, and the absolute value of the average wheel speed difference of the wheels arranged on the diagonal exceeds the reference value ( ), when the fail condition is satisfied, it can be determined that the brake has failed.

FL : 좌측 전륜 휠속도FL: Left front wheel speed

FR : 우측 전륜 휠속도FR: Right front wheel speed

RL : 좌측 후륜 휠속도RL: Left rear wheel speed

RR : 우측 후륜 휠속도RR: Right rear wheel speed

여기서, 상기 모델 종가속도는 차량의 무게와, 캘리퍼 수와, 마스터실린더 압력과, 캘리퍼 면적과의 관계로 확보할 수 있으며, 이는 아래의 수식에 의해 연산할 수 있다.Here, the model longitudinal acceleration can be secured by the relationship between the weight of the vehicle, the number of calipers, the master cylinder pressure, and the caliper area, and can be calculated using the formula below.

mveh : 차량 무게m veh : vehicle weight

n : 캘리퍼 수n: number of calipers

Pmc : 마스터실린더 압력P mc : master cylinder pressure

Acaliper : 캘리퍼 면적A caliper : Caliper area

아울러, 상기 브레이크 페일 현상 판단 결과의 신뢰성 향상을 위해 상기 페일조건이 일정 시간 이상 지속되는지 더 판단 가능할 수 있다.In addition, in order to improve the reliability of the brake fail phenomenon determination result, it may be further determined whether the fail condition lasts for more than a certain period of time.

즉, 상기 페일조건을 만족하면서, 상기 페일조건이 일정 시간 이상 지속되는 경우에 비로서 브레이크 페일 현상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.That is, only when the fail condition is satisfied and the fail condition continues for more than a certain period of time can it be determined that the brake fail phenomenon has occurred.

또한, 상기 브레이크 페일 현상 판단의 신뢰성 향상을 위한 다른 방안으로 상기 페일조건이 일정 횟수 이상 카운트되는지 더 판단 가능할 수 있다.Additionally, as another way to improve the reliability of determining the brake fail phenomenon, it may be possible to further determine whether the fail condition is counted more than a certain number of times.

즉, 상기 페일조건을 만족하면, 상기 페일조건의 횟수가 일정 횟구 이상 카운트되는 경우에 비로서 브레이크 페일 현상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.That is, if the fail condition is satisfied, it can be determined that the brake fail phenomenon has occurred only when the number of times the fail condition is counted more than a certain number of times.

아울러, 본 발명에서는, 상기 종가속도와 휠속도를 이용하여 브레이크 페일이 발생한 휠을 판단할 수 있다.In addition, in the present invention, it is possible to determine the wheel in which brake failure occurred using the longitudinal acceleration and wheel speed.

구체적으로, 대각에 배치된 한 개조 휠속도 합과 다른 한 개조 휠속도 합을 비교하여, 휠속도 합이 큰 휠에 브레이크 페일이 발생한 것으로 판단할 수 있다.Specifically, by comparing the sum of the speeds of one wheel arranged on the diagonal with the sum of the speeds of another wheel, it can be determined that brake failure has occurred in the wheel with the larger sum of wheel speeds.

예컨대, 좌측 전륜 휠속도(FL)와 우측 후륜 휠속도(RR)가 합산된 휠속도의 합(FR + RR)과, 우측 전륜 휠속도(FR)와 좌측 후륜 휠속도(RL)가 합산된 휠속도의 합(FR + RL)을 비교하여, FL + RR이 FR + RL 보다 큰 경우 좌측 전륜 휠과 우측 후륜 휠에 페일이 발생한 것으로 판단한다.For example, the sum of the wheel speeds of the left front wheel (FL) and the right rear wheel speed (RR) (FR + RR), and the wheel speed of the right front wheel (FR) and the left rear wheel speed (RL). By comparing the sum of speeds (FR + RL), if FL + RR is greater than FR + RL, it is determined that a failure has occurred in the left front wheel and right rear wheel.

반면, FR + RL이 FL + RR 보다 큰 경우 우측 전륜 휠과 좌측 후륜 휠에 페일이 발생한 것으로 판단한다.On the other hand, if FR + RL is greater than FL + RR, it is determined that a failure has occurred in the right front wheel and left rear wheel.

아울러, 상기 마찰력가변단계에서는, 모델 종가속도와 실제 종가속도의 차이인 종가속도에러값과, 대각에 배치된 한 개조 휠의 평균 휠속도와 다른 한 개조 휠의 평균 휠속도의 차이의 절대값인 대각휠속에러값의 관계로 제동량 부족분을 연산한다.In addition, in the friction force variable step, the longitudinal acceleration error value is the difference between the model longitudinal acceleration and the actual longitudinal acceleration, and the absolute value of the difference between the average wheel speed of one wheel arranged on the diagonal and the average wheel speed of the other wheel is The braking amount shortfall is calculated based on the error value in the diagonal wheel.

이는 아래와 같은 수식으로 표현할 수 있다.This can be expressed with the formula below.

제동량 부족분 = f(종가속도에러값, 대각휠속에러값)Braking amount shortfall = f (longitudinal acceleration error value, diagonal wheel error value)

그리고, 연산된 제동량 부족분과 마스터실린더 압력의 관계로 ARS제어량을 연산하여, ARS액추에이터(15)의 작동을 제어할 수 있다.Additionally, the operation of the ARS actuator 15 can be controlled by calculating the ARS control amount based on the relationship between the calculated braking amount shortfall and the master cylinder pressure.

이는 아래의 수식으로 표현할 수 있다.This can be expressed with the formula below.

ARS제어량 = Gain × 제동량 부족분 × 마스터실린더 압력ARS control amount = Gain × Braking amount shortfall × Master cylinder pressure

다만, 본 발명에서는 ARS제어시, 차량의 롤 발생(특히 전후 반대방향 롤 발생)으로 승차감이 악화될 우려가 있는바, 강한 제동이 요구되는 경우에 한하여 동작하도록 제어할 수 있다.However, in the present invention, during ARS control, there is a risk that the ride quality may deteriorate due to vehicle roll (especially roll in opposite directions), so it can be controlled to operate only when strong braking is required.

이를 위해, 본 발명에서는 상기 제동량 부족분 연산 후, 연산된 제동량 부족분이 기준값 초과시 ARS제어량을 연산할 수 있다.For this purpose, in the present invention, after calculating the braking amount shortfall, the ARS control amount can be calculated when the calculated braking amount shortfall exceeds the reference value.

다른 예시로서, 본 발명에서는 상기 제동량 부족분 연산 후, 요구 제동량을 검출하여 요구 제동량이 기준값 초과시 ARS제어량을 연산할 수 있다.As another example, in the present invention, after calculating the braking amount shortfall, the required braking amount can be detected and the ARS control amount can be calculated when the required braking amount exceeds the reference value.

이하에서, 도 3를 참조하여 본 발명에 따른 제동 어시스트 제어 과정의 실시예를 전체적으로 살펴보면, 차량의 주행 과정 중 제동상황에서 모델 종가속도가 실제 종가속도 초과이고, 대각에 배치된 휠의 평균 휠속도 차이의 절대값이 기준값을 초과하는 페일조건을 만족하는지 판단한다(S10).Hereinafter, looking at the embodiment of the braking assist control process according to the present invention as a whole with reference to FIG. 3, the model longitudinal acceleration exceeds the actual longitudinal acceleration in a braking situation during the vehicle's driving process, and the average wheel speed of the diagonally arranged wheels It is determined whether the fail condition that the absolute value of the difference exceeds the reference value is satisfied (S10).

S10의 판단 결과, 페일조건 만족시, 상기 페일조건이 일정 시간 이상 지속되거나, 또는 일정 횟수 이상 카운트되는지 판단하고(S20), 이들 조건 중 어느 하나를 만족하면 휠의 브레이크 페일이 발생한 것으로 판단한다(S30).As a result of the determination at S10, when the fail condition is satisfied, it is determined whether the fail condition lasts for more than a certain time or is counted more than a certain number of times (S20), and if any of these conditions is satisfied, it is determined that the wheel brake fail has occurred (S20) S30).

이에, 상기 브레이크 페일이 발생한 경우, 대각에 배치된 한 개조 휠속도 합과 다른 한 개조 휠속도 합을 비교하여, 휠속도 합이 큰 휠에 브레이크 페일이 발생한 것으로 판단한다(S40).Accordingly, when the brake failure occurs, the sum of the speeds of one wheel arranged diagonally is compared with the sum of the speeds of the other wheels, and it is determined that the brake failure occurred in the wheel with the larger sum of the wheel speeds (S40).

이어서, 모델 종가속도와 실제 종가속도의 차이인 종가속도에러값과, 대각에 배치된 한 개조 휠의 평균 휠속도와 다른 한 개조 휠의 평균 휠속도의 차이의 절대값인 대각휠속에러값의 관계로 제동량 부족분을 연산한다(S50).Next, the relationship between the longitudinal acceleration error value, which is the difference between the model longitudinal acceleration and the actual longitudinal acceleration, and the diagonal wheel error value, which is the absolute value of the difference between the average wheel speed of one modified wheel arranged on the diagonal and the average wheel speed of the other modified wheel. Calculate the braking amount shortfall (S50).

그리고, 연산된 제동량 부족분이 기준값 초과하거나, 또는 요구 제동량이 기준값을 초과하는지 판단하고(S60), 판단 결과 이들 조건 중 하나를 만족하는 경우 ARS제어량을 연산한다(S70).Then, it is determined whether the calculated braking amount shortfall exceeds the reference value or the required braking amount exceeds the reference value (S60), and if one of these conditions is satisfied as a result of the determination, the ARS control amount is calculated (S70).

이어서, 연산된 ASR제어량만큼 ARS액추에이터(15)의 작동을 제어하여 차량의 롤각을 제어하게 된다(S80).Next, the roll angle of the vehicle is controlled by controlling the operation of the ARS actuator 15 by the calculated ASR control amount (S80).

즉, ARS의 액추에이터(15) 작동을 통해 브레이크 페일이 발생한 비정상휠과 마주하는 정상휠을 지면을 향해 밀어 상기 정상휠의 마찰력을 증가시키는 동시에, 브레이크 페일이 발생한 비정상휠을 상부를 향해 당겨 상기 비정상휠의 마찰력을 감소시키도록 제어하게 된다.That is, through the operation of the actuator 15 of the ARS, the normal wheel facing the abnormal wheel in which the brake failure occurred is pushed toward the ground to increase the friction of the normal wheel, and at the same time, the abnormal wheel in which the brake failure occurred is pulled upward to increase the abnormal wheel. It is controlled to reduce the friction of the wheel.

이에 따라, 본 발명은 일부 휠에 브레이크 페일이 발생하는 경우, ARS의 액추에이터(15)를 작동함으로써, 페일이 발생한 비정상휠과 페일이 발생하지 않은 정상휠의 수직항력을 변화시켜 휠의 마찰력을 변화시키게 된다. 따라서, 비정상휠의 수직항력이 감소되고 정상휠의 수직항력은 증가되어, 정상휠의 마찰력이 증가하게 되는바, 휠의 잠김 현상을 방지하고 추가적인 제동력 확보가 가능하게 된다.Accordingly, in the present invention, when a brake failure occurs in some wheels, the friction force of the wheel is changed by changing the normal force of the abnormal wheel in which the failure occurred and the normal wheel in which the failure occurred by operating the actuator 15 of the ARS. It will be done. Accordingly, the normal force of the abnormal wheel is reduced and the normal force of the normal wheel is increased, thereby increasing the friction of the normal wheel, thereby preventing the wheel from locking and securing additional braking force.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Meanwhile, although the present invention has been described in detail only with respect to the above-mentioned specific examples, it is clear to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the technical scope of the present invention, and it is natural that such changes and modifications fall within the scope of the appended patent claims. .

1a, 1b, 1c, 1d : 휠속도센서
3 : 가속도센서
5 : 압력센서
7 : 브레이크페달 스위치
9 : 마스터실린더
11 : 유압배관
13 : 스테빌라이저
15 : ARS 액추에이터
100 : 페일검출부
110 : 마찰력가변제어부
CLR : 컨트롤러1a, 1b, 1c, 1d: Wheel speed sensor
3: Acceleration sensor
5: Pressure sensor
7: Brake pedal switch
9: Master cylinder
11: Hydraulic piping
13: stabilizer
15: ARS actuator
100: Fail detection unit
110: Friction force variable control unit
CLR: Controller

Claims (10)

컨트롤러가, 브레이크 작동상태에서 차량의 종가속도와 휠속도를 이용하여 브레이크 페일이 발생한 휠을 검출하는 페일검출단계;
컨트롤러가, 브레이크 페일이 발생한 휠을 검출한 경우, ARS의 액추에이터 작동을 통해 브레이크 페일이 발생한 비정상휠과 마주하는 정상휠을 지면을 향해 밀어 상기 정상휠의 마찰력을 증가시키는 마찰력가변단계;를 포함하고,
상기 마찰력가변단계에서는,
모델 종가속도와 실제 종가속도의 차이인 종가속도에러값과, 대각에 배치된 한 개조 휠의 평균 휠속도와 다른 한 개조 휠의 평균 휠속도의 차이의 절대값인 대각휠속에러값의 관계로 제동량 부족분을 연산하고;
연산된 제동량 부족분과 마스터실린더 압력의 관계로 ARS제어량을 연산하여, ARS액추에이터의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 ARS를 이용한 제동 어시스트방법.A fail detection step in which the controller detects a wheel in which a brake failure has occurred using the vehicle's longitudinal acceleration and wheel speed in a brake operation state;
When the controller detects a wheel in which a brake failure has occurred, a friction force variable step of increasing the friction of the normal wheel by pushing the normal wheel facing the abnormal wheel in which the brake failure occurred through the operation of the ARS actuator toward the ground, and ,
In the friction force variable stage,
It is determined by the relationship between the longitudinal acceleration error value, which is the difference between the model longitudinal acceleration and the actual longitudinal acceleration, and the diagonal wheel error value, which is the absolute value of the difference between the average wheel speed of one wheel arranged on the diagonal and the average wheel speed of the other wheel. Calculate the equivalent amount shortfall;
A braking assist method using ARS, characterized in that the operation of the ARS actuator is controlled by calculating the ARS control amount based on the relationship between the calculated braking amount shortfall and the master cylinder pressure. 청구항 1에 있어서,
상기 마찰력가변단계에서는,
브레이크 페일이 발생한 휠을 검출한 경우, ARS액추에이터의 작동을 통해 브레이크 페일이 발생한 비정상휠을 상부를 향해 당겨 상기 비정상휠의 마찰력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 ARS를 이용한 제동 어시스트방법.In claim 1,
In the friction force variable stage,
A braking assist method using ARS, characterized in that when a wheel in which a brake failure has occurred is detected, the abnormal wheel in which the brake failure occurred is pulled upward through the operation of the ARS actuator to reduce the friction of the abnormal wheel. 청구항 2에 있어서,
상기 페일검출단계에서는,
모델 종가속도가 실제 종가속도 초과이고, 대각에 배치된 휠의 평균 휠속도 차이의 절대값이 기준값을 초과하는 페일조건 만족시, 브레이크의 페일이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 ARS를 이용한 제동 어시스트방법.In claim 2,
In the fail detection step,
Braking assist using ARS, characterized in that it is determined that a brake failure has occurred when the fail condition is satisfied that the model longitudinal acceleration exceeds the actual longitudinal acceleration and the absolute value of the difference in average wheel speed of the wheels arranged on the diagonal exceeds the reference value. method. 청구항 3에 있어서,
상기 페일조건이 일정 시간 이상 지속되는지 더 판단 가능한 것을 특징으로 하는 ARS를 이용한 제동 어시스트방법.In claim 3,
A braking assist method using ARS, characterized in that it is possible to further determine whether the fail condition continues for more than a certain period of time. 청구항 3에 있어서,
상기 페일조건이 일정 횟수 이상 카운트되는지 더 판단 가능한 것을 특징으로 하는 ARS를 이용한 제동 어시스트방법.In claim 3,
A braking assist method using ARS, characterized in that it is possible to further determine whether the fail condition is counted more than a certain number of times. 청구항 3에 있어서,
대각에 배치된 한 개조 휠속도 합과 다른 한 개조 휠속도 합을 비교하여, 휠속도 합이 큰 휠에 브레이크 페일이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 ARS를 이용한 제동 어시스트방법.In claim 3,
A braking assist method using ARS, characterized by comparing the sum of the speeds of one wheel arranged on a diagonal with the sum of the speeds of another wheel, and determining that a brake failure has occurred in the wheel with the larger sum of wheel speeds. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제동량 부족분 연산 후, 연산된 제동량 부족분이 기준값 초과시 ARS제어량을 연산하는 것을 특징으로 하는 ARS를 이용한 제동 어시스트방법.In claim 1,
A braking assist method using ARS, characterized in that after calculating the braking amount shortfall, the ARS control amount is calculated when the calculated braking amount shortfall exceeds a reference value. 청구항 1에 있어서,
상기 제동량 부족분 연산 후, 요구 제동량을 검출하여 요구 제동량이 기준값 초과시 ARS제어량을 연산하는 것을 특징으로 하는 ARS를 이용한 제동 어시스트방법.In claim 1,
A braking assist method using ARS, characterized in that, after calculating the braking amount shortfall, the required braking amount is detected and the ARS control amount is calculated when the required braking amount exceeds a reference value. 액추에이터의 작동에 의해 스테빌라이저를 비틀어 롤각을 능동 제어하는 ARS;
브레이크 작동상태에서 차량의 종가속도와 휠속도를 이용하여 브레이크 페일이 발생한 휠을 검출하는 페일검출부; 및
상기 ARS의 액추에이터 작동을 통해 브레이크 페일이 발생한 비정상휠과 마주하는 정상휠을 지면을 향해 밀어 상기 정상휠의 마찰력을 증가시키는 마찰력가변제어부;를 포함하고,
상기 마찰력가변제어부에서는,
모델 종가속도와 실제 종가속도의 차이인 종가속도에러값과, 대각에 배치된 한 개조 휠의 평균 휠속도와 다른 한 개조 휠의 평균 휠속도의 차이의 절대값인 대각휠속에러값의 관계로 제동량 부족분을 연산하고;
연산된 제동량 부족분과 마스터실린더 압력의 관계로 ARS제어량을 연산하여, ARS액추에이터의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 ARS를 이용한 제동 어시스트시스템.ARS, which actively controls the roll angle by twisting the stabilizer by the operation of the actuator;
A fail detection unit that detects a wheel in which a brake failure has occurred using the vehicle's longitudinal acceleration and wheel speed in a brake operation state; and
A friction force variable control unit that increases the friction force of the normal wheel by pushing the normal wheel facing the abnormal wheel in which the brake failure occurred through the operation of the actuator of the ARS toward the ground,
In the friction force variable control unit,
It is determined by the relationship between the longitudinal acceleration error value, which is the difference between the model longitudinal acceleration and the actual longitudinal acceleration, and the diagonal wheel error value, which is the absolute value of the difference between the average wheel speed of one wheel arranged on the diagonal and the average wheel speed of the other wheel. Calculate the equivalent amount shortfall;
A braking assist system using ARS, which controls the operation of the ARS actuator by calculating the ARS control amount based on the relationship between the calculated braking amount shortfall and the master cylinder pressure.
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